JP2004088480A

JP2004088480A - 撮像装置及びそのデータ伝送制御方法

Info

Publication number: JP2004088480A
Application number: JP2002247473A
Authority: JP
Inventors: Miki Ito; 伊藤　幹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】ネットワークが狭帯域である場合に多量のデジタル画像信号をそのまま伝送することができず、入力される画像信号と伝送する画像信号との速度差を吸収させなくてはならなくなり非効率的であった。
【解決手段】通信端末を介してパケット通信網にデータを伝送するカメラであって、撮像した画像の画像信号を符号化するためのビデオ符号化部１１１と、ビデオ符号化部１１１により符号化した画像符号化信号を通信端末に転送するためのＵＳＢコントローラ１１０と、パケット通信網の回線速度に応じて、ＵＳＢコントローラ１１０から転送される画像符号化信号の情報量を変更するシステム制御部１０９とを備える。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信網を介して通信を行なう撮像装置及びそのデータ伝送制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、一般家庭でＡＤＳＬやＣＡＴＶ網などの専用線を使った料金定量制のＩＰ常時接続の運用が始まってきた。このように、家庭端末に対して、インターネット常時接続されるようになると、今まで公衆回線網を使っていた電話やファクシミリなどの通信手段が、パケット通信網を利用したＩＰパケット通信で行なえるようになってくる。また、オフィス環境において、従来のイーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））で構築されていたＬＡＮ環境も、光ＬＡＮなどの広帯域化が進み、数ギガバイト／秒（Ｇｂｐｓ）の単位でのデータ伝送が可能になってきている。
【０００３】
現在、動画像、音声、静止画、その他のマルチメディア情報の伝送をＬＡＮ上で行なうパケット通信端末装置は、現在、Ｈ．３２３として勧告化されている。このＨ．３２３の勧告に従った端末機器を使い、インターネット常時接続を利用して、利用料金定量のＩＰ電話、テレビ電話システムなどの通信手段の実現が可能となった。
【０００４】
また、上記のパケット通信端末装置における映像入力機器として、ビデオカメラなどのアナログ映像信号が使われることが多い。しかし、最近、カメラ内部の信号処理のデジタル化が進んできたことから、端末への映像入力信号もデジタルで行なう技術が進んできた。特に、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）という高速なシリアルインターフェースが規格化され、これを利用すれば多量のデジタル映像信号を伝送させることができる。さらに、最近、ＵＳＢ２．０の規格化により、従来のＵＳＢ１．１に比べて、より高速なデジタル映像信号が、上記のパケット通信端末装置における映像入力機器として使えるようになった。
【０００５】
図３は、ネットワーク３０２に接続された通信端末３０１における映像入力機器としてカメラ３００を接続したカメラシステムの構成例を示すブロック図である。
【０００６】
図３において、通信端末３０１は、カメラ３００からの映像信号を入力し、それを符号化してパケット化してネットワーク３０２に送信している。
【０００７】
このネットワーク３０２は、例えばＡＤＳＬの場合の数Ｋｂｐｓから光ＬＡＮにおける数Ｇｂｐｓまで、その伝送帯域に大きな差があり、その伝送帯域によって通信できるパケットデータ量も変わってくる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成において、ネットワーク３０２が狭帯域である場合に、通信端末３０１がネットワークに伝送できるビデオパケットデータ量が少なくなる。このため、通信端末３０１は、カメラ３００から転送される多量のデジタル画像信号をそのまま伝送することができず、例えばそのデジタル画像信号を一時的に保存するためのバッファを設けるなどをして、入力される画像信号と伝送する画像信号との速度差を吸収させなくてはならなくなり非効率的である。
【０００９】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、パケット通信網の回線速度に応じて、生成した画像信号の伝送情報量を変更する撮像装置及びそのデータ伝送制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の撮像装置は以下のような構成を備える。即ち、
通信端末を介してパケット通信網にデータを伝送する撮像装置であって、
撮像した画像を画像信号に変換して出力する画像信号生成手段と、
前記画像信号を符号化するための画像符号化手段と、
前記画像符号化手段により符号化した画像符号化信号を前記通信端末に転送するためのデータ転送手段と、
前記パケット通信網の回線速度に応じて前記データ転送手段より転送される画像符号化信号の情報量を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の撮像装置におけるデータ伝送制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
通信端末を介してパケット通信網にデータを伝送する撮像装置におけるデータ伝送制御方法であって、
撮像した画像を画像信号に変換する画像信号生成工程と、
前記画像信号を符号化するための画像符号化工程と、
前記画像符号化工程で符号化した画像符号化信号を前記通信端末に転送するためのデータ転送工程と、
前記パケット通信網の回線速度に応じて前記データ転送工程で転送される画像符号化信号の情報量を変更する制御工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、本実施の形態におけるカメラ１００と通信端末２００及びネットワークとの接続構成は前述した図３の構成と同様である。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るカメラ１００の概略構成を説明するためのブロック図である。
【００１４】
図１において、１００はカメラ本体を示す。１０１は焦点合わせ及び絞りを行なうためのレンズユニット、１０２はレンズユニット１０１を駆動するための駆動制御部である。１０３はＣＣＤ、１０６はタイミング信号発生器（ＴＧ）で、動作タイミングを制御するためのタイミング信号を各部に供給している。１０７は同期信号発生器（ＳＳＧ）、１０４は相関二重サンプリング部と自動利得制御部（ＣＤＳ／ＡＧＣ）、１０５はＡ／Ｄ変換器、１０８は信号処理部、１１１はビデオ符号化部、１０９はカメラ１００のシステム全体を制御するシステム制御部、１１０はＵＳＢコントローラであり、ＵＳＢケーブル５００を介しての伝送を制御している。
【００１５】
図２は、本実施の形態に係るパケット通信端末２００の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
２００は、Ｈ．３２３通信端末の本体を示す。１００は前述したＵＳＢＩ／Ｆを有するカメラで、ＵＳＢケーブル５００を介して、この通信端末２００に接続されている。２０５はＵＳＢホストコントローラ、２０３はビデオモニタなどの映像出力機器、２０２はマイクロフォンなどの音声入力機器、２０４はスピーカなどの音声出力機器であり、マイクロフォン２０２とスピーカ２０４は機器として一体となり、スピーカーホンとして使われることもある。２０７はビデオ復号部で、受信した符号化映像情報を伸張し復号してビデオモニタ２０３に出力する。このビデオ復号部２０７は、所定の例えば、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３などの規格に基づく復号動作を行なう。２０６はオーディオ符号化部で、マイクロフォン２０２からの音声信号を圧縮し符号化する。２０８はオーディオ復号部で、受信した符号化音声情報を伸張し、復号してスピーカ２０４に出力する。これらオーディオ符号化部２０６及びオーディオ復号部２０８は、所定の例えば、Ｇ．７１１、Ｇ．７２３．１などの規格に基づく動作を行なう。２０９はビデオ・オーディオコーデックであり、前述したオーディオ符号化部２０６、ビデオ復号部２０７、オーディオ復号部２０８の機能を包含し、これら機能はＤＳＰなどで実現される。２１０は遅延処理部で、同期の維持や、ネットワークでのパケット到着ジッタを考慮して、メディアストリームに付加された遅延を処理する。また、この遅延処理部２１０は、オーディオ復号化部２０８による符号化音声情報及び受信した符号化音声情報を所定期間遅延して映像情報との同期（リップ・シンク）をとるためにも設けられている。２１１はパケット化制御部で、符号化された映像情報及び音声情報を、それぞれビデオパケット、オーディオパケットに変換するパケット化処理を行なう。２１２はデパケット化制御部で、受信したビデオパケット、オーディオパケットをデパケット化し、符号化映像情報および符号化音声情報を構成させる。
【００１７】
２１４は呼制御・システム制御部で、適切な操作のためのシグナリングを提供する。これにより提供される機能は、呼制御、能力情報交換、命令と通知のシグナリング、及び論理チャネルの開設等である。更に、ＬＡＮ・Ｉ／Ｆ２１５に接続されているネットワーク回線速度を検出した結果をＵＳＢホストコントローラ２０５からＵＳＢケーブル５００を介してカメラ１００へ通知する。２１３はプロトコル制御部で、送信されるビデオ、オーディオ、データおよび制御ストリームをＬＡＮ・Ｉ／Ｆ部２１５に出力するために、形式に従って配置し、またＬＡＮ・Ｉ／Ｆ部２１５から入力されたメッセージから、ビデオ、オーディオ、データ及び制御ストリームを取り出す。更に、それぞれのメディアタイプに応じて、論理フレーミング、シーケンス番号付加、エラー検出、エラー訂正機能を提供する。ＬＡＮ・Ｉ／Ｆ部２１５は、網と端末２００との間で必要な適応化を実行している。６００はＬＡＮ・ＷＡＮなどのパケットネットワーク網で、ＡＤＳＬの場合は１０ＢＡＳＥケーブル、宅内光ファイバの場合は１００ＢＡＳＥ、光ＬＡＮの場合は１０００ＢＡＳＥなどというように、ネットワーク環境に応じて回線速度が違ってくる。上記の構成に基づく動作を以下に説明する。
【００１８】
図１において、レンズユニット１０１を通った光はＣＣＤ１０３上に結像され、ＣＣＤ１０３は、ＴＧ１０６とＳＳＧ１０７から供給される信号のタイミングに合わせて、その結像した画像を電気信号に変換して出力する。こうして出力されたＣＣＤ信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ１０４で調整される。この調整後のＣＣＤ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０５へ供給されてデジタル画像信号に変換される。このデジタル画像信号に対して、信号処理部１０８で所定の色処理・ホワイトバランス調整などがデジタル的に実行され、適正レベルに調整されたデジタル信号であるＹ，Ｕ／Ｖ信号として出力される。また信号処理部１０８では、レンズユニット１０１を駆動するために必要なＡＥ値や鮮鋭度信号などを取り出し、システム制御部１０９に出力する。これによりシステム制御部１０９は、レンズユニット駆動制御部１０２を駆動して、レンズユニット１０１の絞りの調整や合焦制御を行なう。また、信号処理部１０８から出力されたデジタル画像信号は、Ｙ，Ｕ／Ｖの形式でビデオ符号化部１１１に供給され、画像データの圧縮、フレームレートの設定などが施される。ここでの圧縮方式は、所定の例えば、Ｈ．２６１，Ｈ．２６３，ＭＰＥＧ４などの規格に基づく。また、信号処理部１０８から出力されたデジタル画像信号は、前述の圧縮処理とは別に、Ｙ，Ｕ／Ｖの形式のままでパケット通信端末２００への転送用にＵＳＢコントローラ１１０へ供給することも可能である。こうして圧縮された圧縮データ、或いはＹ，Ｕ／Ｖ形式のデジタル画像信号は、ＵＳＢケーブル５００を介してパケット通信端末２００へ動画として転送される。
【００１９】
次に、このＵＳＢを用いた動画転送について詳細に説明する。
【００２０】
電源投入時は、ローカルで画像を表示するために、Ｙ，Ｕ／Ｖ形式の非圧縮のデジタル画像信号をカメラ１００からパケット通信端末２００へＵＳＢを経由して転送する。このときの転送形式は、アイソクロナス転送又はバルク転送で行なう。こうしてＵＳＢを介してパケット通信端末２００に転送されたデジタル画像信号は、そのままデパケット化されて、ビデオモニタ２０３に表示される。
【００２１】
尚、ここで電源投入前にＬＡＮ・Ｉ／Ｆ２１５にＬＡＮケーブル６００が差し込まれている場合には、電源投入時において、また電源投入済みの時には、ＬＡＮケーブルをＬＡＮ・Ｉ／Ｆ２１５に差し込んだ時において、そのＬＡＮのネットワーク回線速度を検出する。例えば、１０ＢＡＳＥケーブル、１００ＢＡＳＥ或いは１０００ＢＡＳＥなどを検出する。こうして検出した回線速度は、呼制御・システム制御部２１４に通知され、ＵＳＢホストコントローラ２０５、カメラ１００のＵＳＢコントローラ１１０を介して、カメラ１００のシステム制御部１０９に、この回線速度情報が送られる。このときの回線速度情報の転送形式は、コントロール転送又はインターラプト転送で行なう。
【００２２】
この回線速度情報を受け取ったシステム制御部１０９は、パケット通信端末２００がＱ９３１，Ｈ．２４５の接続手順に則って、ビデオパケット通信を開始する時に、ビデオ符号化部１１１を制御して、パケット通信端末２００から送られてきた回線速度情報に基づく回線速度に応じて、その符号化方法及びビットフレームレートを設定する。例えば、ＡＤＳＬの使用時は、高圧縮のＨ．２６３又はＭＰＥＧ４で符号化し、ビットレートが３８４Ｋｂｐｓの高速光ＬＡＮの使用時は、ほとんど圧縮をせずに、Ｙ，Ｕ／Ｖ形式のデジタル画像データのパケットを送ってもよい。
【００２３】
図４は、本実施の形態に係る通信端末２００における通信処理を説明するフローチャートである。
【００２４】
まずステップＳ１で、ＬＡＮ・Ｉ／Ｆ２１５を介してＬＡＮケーブルが接続されたかどうかをみる。ＬＡＮケーブルが接続されている時、或いは接続された時はステップＳ２に進み、そのネットワーク回線速度を検出する。ここでは例えば、１０ＢＡＳＥケーブル、１００ＢＡＳＥ或いは１０００ＢＡＳＥなどを検出する。次にステップＳ３に進み、その検出したネットワーク回線速度を、ＵＳＢインターフェースを介してカメラ１００に伝送して通知する。
【００２５】
図５は、本実施の形態に係るカメラ１００における伝送制御処理を説明するフローチャートである。
【００２６】
まずステップＳ１１で、前述のステップＳ３で伝送されたネットワーク回線速度を受信するとステップＳ１２で、パケット通信端末２００がＱ９３１，Ｈ．２４５の接続手順に則って、ビデオパケット通信を開始する時に、ビデオ符号化部１１１を制御して、その回線速度に応じて、画像信号の符号化方法及びビットフレームレートを設定する。ここでは例えば、ＡＤＳＬの使用時は、高圧縮のＨ．２６３又はＭＰＥＧ４で符号化し、ビットレートが３８４Ｋｂｐｓの高速光ＬＡＮの使用時はほとんど圧縮をせずに、Ｙ，Ｕ／Ｖ形式のデジタル画像データのパケットを送るようにする。
【００２７】
以上説明したように本実施の形態によれば、パケットネットワーク網の回線速度に応じて、カメラからパケット通信端末へのデジタル画像の転送を最適化することによって、効率よくビデオパケットの通信を行なうことができる。
【００２８】
（その他の実施の形態）
本発明の目的は前述したように、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステムあるいは装置に提供し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００２９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれている。
【００３０】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含む。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パケット通信網の回線速度に応じて、生成した画像信号の伝送情報量を変更することにより、生成した画像信号と伝送する画像信号との伝送速度との差を吸収するための構成を不要にして、効率良く画像信号を伝送できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るパケット通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るパケット通信端末装置における処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るカメラにおける処理を説明するフローチャートである。

Claims

通信端末を介してパケット通信網にデータを伝送する撮像装置であって、
撮像した画像を画像信号に変換して出力する画像信号生成手段と、
前記画像信号を符号化するための画像符号化手段と、
前記画像符号化手段により符号化した画像符号化信号を前記通信端末に転送するためのデータ転送手段と、
前記パケット通信網の回線速度に応じて前記データ転送手段より転送される画像符号化信号の情報量を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記データ転送手段は、ＵＳＢを介して前記通信端末に前記画像符号化信号を転送することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記パケット通信網の回線速度は、前記通信端末から通知されることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
通信端末を介してパケット通信網にデータを伝送する撮像装置におけるデータ伝送制御方法であって、
撮像した画像を画像信号に変換する画像信号生成工程と、
前記画像信号を符号化するための画像符号化工程と、
前記画像符号化工程で符号化した画像符号化信号を前記通信端末に転送するためのデータ転送工程と、
前記パケット通信網の回線速度に応じて前記データ転送工程で転送される画像符号化信号の情報量を変更する制御工程と、
を有することを特徴とするデータ伝送制御方法。
前記データ転送工程では、ＵＳＢを介して前記通信端末に前記画像符号化信号を転送することを特徴とする請求項４に記載のデータ伝送制御方法。
前記パケット通信網の回線速度は、前記通信端末から通知されることを特徴とする請求項４又は５に記載のデータ伝送制御方法。
請求項４乃至６のいずれか１項に記載のデータ伝送制御方法を実行するプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。